¿Se verán nuestras naves espaciales como la mayoría de las naves espaciales de la ciencia ficción a medida que avanzamos tecnológicamente y nos convertimos en viajeros espaciales?

Answer 1

Por lo tanto, realmente no podemos decir lo que traerá el futuro, pero podemos hacer algunas estimaciones sobre lo que es probable.

En primer lugar, para explicar la diferencia entre los barcos “voluminosos” y los más “realistas”: el barco debe construirse en algún lugar. Si se construye en la Tierra, entonces tiene que tener alguna forma aerodinámica o no alcanzará la velocidad suficiente para salir de nuestra atmósfera. Eventualmente, esto podría ser evitado, pero para ese momento es probable que ya no podamos construir barcos en la tierra. (La razón por la que las naves tienen que alcanzar velocidades tan altas es para entrar en órbita estable alrededor de la Tierra y desde allí ir a otro lugar. Si no está interesado en hacerlo, podría alejarse con menos velocidad y, por lo tanto, no necesitará formas aerodinámicas)

Ahora, si en cambio quieres construir la nave espacial en el espacio, entonces tienes otros problemas. Obviamente, la forma no tendrá que ser aerodinámica (a menos que quieras que aterrice en algún momento), pero aún así debes construirla de algo. Y todo pesa algo. Es extremadamente caro llevar algo al espacio (piense aproximadamente 10,000 dólares por 1 kg), por lo que si este es el método que está utilizando, quiere que su nave pese lo menos posible. Si puedes obtener los materiales de construcción de los asteroides (o algo similar), entonces tienes un poco más de margen de maniobra, pero realmente no quieres que tu nave espacial pese demasiado: cuanto más pesada sea, más lenta será la aceleración, eso no disminuirá. es la velocidad máxima, pero aumentará el tiempo que te lleva llegar a algún lugar. También tardará mucho más en reducir la velocidad y dar la vuelta.

Ahora, consideremos dos formas trigonométricas. Primero, el círculo, esta forma tiene el volumen más beneficioso para la relación de área de superficie de todas las formas. Dado que el casco de una nave espacial pesará una cantidad significativa, las formas circulares (formas cilíndricas o incluso esféricas) le darán el máximo provecho por su dinero. Un círculo también es extremadamente fuerte cuando se consideran fuerzas externas, hay una razón por la cual los romanos usaron arcos para cargar el peso de las estructuras.

Sin embargo, los humanos no tienen una forma circular general, somos más rectangulares. Eso significa que las habitaciones rectangulares tendrán menos espacio desperdiciado. Desafortunadamente, las habitaciones rectangulares no encajan tan bien en conchas esféricas: se desperdiciará espacio.

Cualquier forma que no sea esférica o rectangular no se optimizará hacia la relación volumen / superficie o la compatibilidad humana. Entonces, a menos que haya algo más que esté optimizado debido a una cierta forma, significará un desperdicio de espacio, más masa, tiempos de reacción más lentos / aceleración de la nave.

Esto me lleva a un comentario de un libro que recientemente leí (bueno, escuché). El libro se llama: ingenio TFS por Tori Harris. Se establece en 2277 con una humanidad en progreso tecnológico que tendrá el Primer Contacto muy, muy pronto. Puedo recomendarlo

De todos modos, no puedo citar el libro directamente. Pero (en gran medida) parafraseado, mencionó algo como esto: “El diseño de un barco es un indicador decente de la habilidad de ingeniería de esa especie en particular. Todo lo que divergió del diseño más óptimo / funcional indica que esta especie ha progresado lo suficiente en términos de potencia y tecnología para que no tenga que preocuparse de que la estética de su nave disminuya sus capacidades “.

Si puede construir sus naves en el espacio y nunca pretende que aterricen (por lo que no necesita una forma aerodinámica), si puede construir naves de mundos y no necesita arrastrar recursos, si encuentra algún tipo de motor que no lo haga. requiera el peso del combustible de la embarcación para incluso acercarse a velocidades aceptables, si tiene tecnología que evite estos problemas por una nueva forma de movimiento (unidades sin reacción, saltos de espacio de deslizamiento, lo que sea), etc. Puedes construir la nave de la forma que quieras.

Pero a menos que tengas eso, enfrentarás el enorme costo de crear cualquier tipo de barco y el costo de combustible de enviarlo de todos modos. Y eso dará como resultado las formas más óptimas / funcionales.

Answer 2

Honestamente, probablemente no. Sabrás una nave espacial cuando la veas, pero no podrás fijarla a ningún artista.
Los conceptos de ficción están hechos para parecer geniales, y la mayoría de los conceptos no están tan bien fundamentados en la práctica. Los autores y los artistas hacen maravillas al explorar ideas y resolver problemas, así como a inspirar a los ingenieros, por lo que habrá aspectos familiares … pero hay muchos aspectos imprácticos en estos diseños en general.
Además, el tiempo entre la conceptualización del artista y la colocación de la quilla real deja mucho margen para la mejora tecnológica (pantallas frente a las portillas) y para recordar los detalles olvidados (oh sí, gestión de residuos).
Por otra parte, el arte y la vida se imitan mutuamente. El nuevo arte de ciencia ficción es cada vez más realista, ya que continuamente redefinimos ese realismo. Los futuros automóviles de hoy son mucho más prácticos que los futuros automóviles de antaño.

Answer 3

Nave espacial de la generación colonial:

Un cilindro de tubby de muchos kilómetros de largo. Centrado dentro de ese casco es un cilindro algo más pequeño. Gran parte de la estructura sólida podría estar hecha de hielo o compuesto de hielo. Algunos serán D2O para fusión, si es necesario. Gran parte del volumen dentro de la nave está ocupado por el agua. A medida que la nave gira alrededor del eje del cilindro, la superficie interna del cilindro quedará sumergida. Las estructuras habitables flotarán en la curva interior del agua, orientada hacia el eje de rotación. Bajo aceleración y sin rotación, la presión se reducirá en el espacio entre los cascos, que se sellará solo en el frente. Esto proporcionará una pared de agua alrededor de las estructuras habitables mientras flotan en una columna de agua. En la dirección del viaje, los canales llenos de agua pueden atravesar el espacio interior para brindar protección contra la radiación. Las áreas habitables estarán protegidas por el agua en cualquier orientación. La transición entre los modos sería difícil, y la caída libre no permitiría el apoyo ambiental normal. La aceleración a un nivel apropiado para una eliminación completa sería improbable.

La luz será proporcionada por pequeñas unidades móviles, principalmente sumergidas. Emitirán luz para soportar fitoplancton y plantas. Esto permitirá el crecimiento a lo largo del volumen. Supervisarán la estructura y las condiciones de la nave, así como las formas de vida. También serán vitales para controlar los movimientos del agua durante la maniobra y el cambio de giro. Estas unidades serán capaces de abrirse camino hacia las estaciones de carga y mantenimiento después del lanzamiento desde una instalación central.

La alimentación humana se basará principalmente en la acuicultura. El ambiente humano estará iluminado por un agradable resplandor de un mar lleno de estrellas, y bajo ese giro ese mar también será el cielo. Será verde.

Si el casco exterior es de hielo, las unidades motrices podrían sumergirse y maniobrarse en el interior mediante fusión. Podrían organizarse según sea necesario para la aceleración o desaceleración, y orientarse como un medio para cambiar el giro. Otra forma de controlar el giro sería bombeando agua.

Cuando el barco llegue a la estrella objetivo, llegará con suficiente agua y biomasa para soportar una nueva colonia humana. Si no hay un planeta adecuado disponible, se podrían construir hábitats espaciales. La nave también podría estar fortificada con material adicional y acelerada hacia un nuevo objetivo. Esto dependería de los niveles de la población.

Estoy listo tan pronto como la tecnología de fusión esté lista para ello! Será como un resort.

Answer 4

A veces me imagino una nave que se parece a una bola de koosh gigante (

)
Las hebras individuales serían superconductoras y miles de millas de largo. La propulsión sería utilizando un reactor de fusión en el núcleo para bombear electrones a algunas cadenas y recolectar electrones de otras cadenas. Se propulsaría interactuando con líneas magnéticas de fuerza en la galaxia y alrededor de las estrellas. La sección de soporte vital estaría en el centro de la bola, donde estaría protegida de la radiación y las colisiones de micro partículas por el bosque de fibras circundante.

Answer 5

El diseño de la nave espacial en cualquier historia de ciencia ficción bien escrita está determinado por Tres cosas: la misión de los barcos, la tecnología interna y el sistema de propulsión.

Si el barco es un barco de guerra, tiene que ser muy resistente.

Si el barco es un transportista de carga, debe tener un montón de espacio de carga y un espacio de tripulación relativamente pequeño.

Si es un forro de pasajeros, mucha y mucha gente, mucho espacio para aire, comida y agua.

Si la conservación de la energía y el espacio interior utilizable son de primordial importancia, un globo puede ser el mejor diseño.

Luego está la tecnología interna:

¿Tiene la nave algún tipo de gravedad artificial?

¿Necesita rotar para evitar que los huesos de la gente se conviertan en papilla? ¿La nave entera, o solo partes de ella?

¿Qué tipo de sistema de propulsión? Cualquiera que sea el tipo de propulsión que tenga, el resto de la nave debe estar equilibrado alrededor del Centro de empuje de esa tecnología o se va a correr en círculos. O peor.

(Por cierto, eso hace que las dos torres de motor de Star Trek, muy desequilibradas, sean el principal candidato para el peor diseño de nave espacial de la historia).

Los diseños a lo largo de los años han variado desde el estilo temprano de la nave Rocket hasta los Globos, a los Embudos Gigantes (Ramscoops), a las Ruedas giratorias con el Empuje en el centro del centro y todas las variaciones y / o combinaciones de ellas.

Un ejemplo de un diseño híbrido fueron los buques de guerra Earthforce en Babylon 5: tenían una sección de gravedad cero (armas, almacenamiento, propulsión, etc.) y una sección de rotación para la salud de la tripulación. En Combate, la Rotación se detuvo, tanto porque las personas necesitan poder moverse libremente de una sección a otra como porque el daño en la batalla a la sección Rotativa causaría un desequilibrio que desgarraría la nave.

El Star Fury (Small Fighter craft) en Babylon 5 fue en realidad elogiado por los ingenieros de la NASA como uno de los mejores diseños que jamás habían visto para un barco que necesitaba operar de manera eficiente en el Cero G. Los motores se colocaron en pilones para darles Torque máximo y capacidad de respuesta para maniobrar, pero se redujeron a Sólo los elementos estructurales sin características aerodinámicas bonitas pero inútiles. La cabina del piloto era funcional pero tenía suficiente espacio para el piloto y un poco de aire. Por cierto, eso fue en consonancia con el diseño declarado. El Star Fury era esencialmente una excavadora Zero G con una correa en el paquete de armas. Los Motores que le permitirían mover materiales estructurales voluminosos mientras construían una Estación Espacial le permitieron moverse como un gato escaldado cuando no llevan cargas pesadas. Y, no hay un lugar donde la delicada capacidad de maniobra del diseño sea más crítica que un sitio de construcción atestado y ocupado moviendo elementos estructurales que podrían matar a decenas de personas si alguien se descuidara o fuera de lugar.

En el Honorario de David Weber, los barcos tienen gravedad artificial y los cascos se describen como parecidos a un tiburón martillo en algunos aspectos porque la tecnología de gravedad que impulsa el barco requiere esa configuración. El Hammerhead contiene los sistemas de propulsión y necesita extenderse hacia afuera desde el casco principal para dar espacio a los campos de gravedad. Los campos de gravedad utilizados para conducir la nave son demasiado fuertes para que el material que conforma el casco resista. Sin mencionar a la gente que está dentro …

La ciencia ficción clásica ha explorado todas estas consideraciones y muchas más a lo largo de los años.

Answer 6

No. El tropo de ciencia ficción de un acorazado espacial nunca volará. ¿Por qué? Demasiada masa. La masa extra está bien para un barco marinero porque necesita soportar los rigores de las mareas y el clima tormentoso, los viajes son cortos y el reabastecimiento de combustible es barato. Mientras que las distancias espaciales son largas (por lo tanto, un presupuesto más masivo para alimentos y soporte vital), y cada kilogramo extra de masa requerirá que el propulsor más precioso e insustituible se acelere al comienzo del viaje, y desacelere al final del viaje. Además, en un entorno sin peso no necesita ser robusto. Mira el módulo de la excursión lunar, por ejemplo. Sus paredes eran finas como el papel, solo la masa suficiente para mantener una atmósfera para dos personas y soportar la aceleración de lanzamiento y absolutamente nada más.

La razón por la que los acorazados espaciales son tan frecuentes en la ciencia ficción: los barcos marineros son un análogo natural, fácil de entender para los lectores. Las funciones son similares: viajes largos, aislados y autocontenidos. Las historias con acorazados espaciales por lo general tienen que postular algunos propulsores súper-poderosos o súper eficientes, como las unidades Warp de Star Trek, o las unidades de fusión Expanse.

Answer 7

Dudo que lo sepamos ahora.

Nuestras naves, como algunas de las ideas de Neal Stephenson, podrían no ser más que asteroides huecos. Escucho a la gente hablar de velocidad, no oigo hablar de frenar, así que esto me tiene un poco preocupado y curioso.

La mayoría de las personas no tienen idea de que el reforzador Atlas no podía permanecer verticalmente en 1G sin presión interna o combustibles. La gente confunde opaco por sólido y fuerte. Bien, puedo suspender la incredulidad por el entretenimiento, pero no pude basar la tecnología en falsa incredulidad.

Es necesario preguntar a los físicos y otros sobre capacidades de gama alta.

Barcos de ciencia ficción que me gustan: The Liberator in Blake’s Seven. Tendré que pensar en los demás. El Sulaco fue genial por otras razones. Me gustó que el obispo fuera el humano sintético que le fue asignado. Hay aspectos de los cubos y esferas BORG (no es que esté especialmente “metido” en la Estrella de la Muerte) que me gusta. Debato los diversos barcos de Trek (en parte, el Liberator tiene una simetría mayor que los barcos de la Flota Estelar, a menos que puedas hacer aterrizajes como el Voyager (el barco de Chekov en ST2 fue algo genial)). No me importaba la Galatica.

Answer 8

Terminarán pareciéndose a naves espaciales de ciencia ficción porque eso es lo que soñamos con tener si es práctico o no.
El diseño estético es importante si, por ninguna otra razón, apelar a la imaginación de las personas que controlan la fuente de financiamiento para construirlo.
Una nave espacial debe ser capaz de capturar la imaginación de los inversores y accionistas y no ser solo un montón de ingeniería jumbo.
Y si vamos a gastar los miles de millones para enviar un barco al espacio, debe verse como un proyecto terminado y no como una colección de juguetes pequeños. Gasta otros mil millones y haz que se vea bien también.

Sí, cuando hay una comunidad interestelar robusta, habrá un montón de embarcaciones muy utilitarias que serán tan bonitas como los buques de contenedores de súper caza en la tierra. Pero siempre hubo una necesidad de que los barcos se vieran geniales, incluso si esto crea problemas de eficiencia o diseño. Para que el vuelo espacial se expanda, es necesario apelar a los sueños de las personas que lo pagan.

Answer 9

No. Necesitamos naves espaciales que repliquen el entorno de la Tierra y nos protejan de los desechos de alta velocidad. el mayor problema es todas las extrañas fuerzas y resonancias que terminarían destruyendo la nave. Se adhieren a estructuras robustas, como esferas o cilindros, con la masa distribuida uniformemente para que no sufra tensiones inusuales que eventualmente se agrieten.

Casi creo que una serie de esferas anidadas sería la nave ideal. Cada capa proporciona una barrera contra una variedad de problemas.

Answer 10

¿Se verán nuestras naves espaciales como la mayoría de las naves espaciales de la ciencia ficción a medida que avanzamos tecnológicamente y nos convertimos en viajeros espaciales?

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Lo dudo seriamente. La mayoría de las naves espaciales que se ven en películas y programas de televisión son puros vuelos de fantasía, destinados a ser geniales, atractivos, de otro mundo, o cualquier otra intención que los artistas o productores tuvieran en mente. Por ejemplo, he leído que el Star Trek Enterprise fue el resultado de Gene Roddenberry que quería algo que no era un cigarro con ventanas. Lo consiguió: un diseño totalmente absurdo, pero una “marca” reconocible al instante.

Cuando el volumen y la masa son importantes, los diseños tienden a ser funcionales. Simplemente sucede que para los aviones de ala fija, un diseño funcional tiende a parecer agradable. Entonces, para una nave espacial que nunca entraría en una atmósfera, esperaría ver diseños que se vieran tan atractivos como las barcazas.

Answer 11

En general, las naves espaciales de ciencia ficción se ven geniales, pero están diseñadas por no expertos. Me sorprendería enormemente si, cuando se desarrollara la tecnología de transporte interestelar, ¡cualquier arte del siglo XX se pareciera a esto!

Answer 12

No respondo preguntas como esta sí o no, porque ¿quién puede decir? Sé que las ventanas gráficas y las ventanas de cualquier tipo serán obsoletas, debido a los paneles OLED delgados y grandes que se montan donde estarían las ventanas y que están vinculados a cámaras exteriores panorámicas. La mayoría de las naves espaciales de ciencia ficción no son estructuralmente y aerodinámicamente sólidas, solo para que sepan.

Answer 13

Demasiadas respuestas desesperadas. ¿Quién dice que no lo haremos?

Mira, ni siquiera sabemos dónde estará la humanidad en un siglo, sin embargo, un milenio. Tal vez encontremos una forma de hacer nuestros barcos como queramos. No tendremos que preocuparnos por el combustible, el soporte vital, la gravedad o el blindaje contra la radiación. No nos preocuparemos por los costos o cómo lo vamos a poner en el espacio. La pregunta es ¿eventualmente? Pues sí, tal vez sea así.

Tal vez podamos construir una Empresa o una Estrella de la Muerte o un Dédalo.